光电子技术总结

为了方便同学们复习,我们将网上课件得每一章后面得复习提要总结出来汇总,估计填空题与简答题９０%会从这里出题。这门考试考察范围非常之广,因此可以说下面得都就是重点。当然,认为大题考得可能性比较大得有发光强度得参数得计算,异质p-n结得平衡态,电光延迟量得计算与半波电压得推导,电光调制中行波调制器得带宽,倍频匹配角得推导等等。另有一份期中考试卷子供大家参考。

本份总结5,6,7章由李一伦同学编写,16,1７,18,1９由蔡海霞同学编写,,2０,21,２2由王力同学编写,23,２4及作业题由刘远致同学编写,其余由钟宇君同学编写。有疑问请大家指出、

光电子技术总结

第一章

1、辐射度量定义、单位、辐射度量学得基本量?

辐射度量学描述整个电磁波谱范围得电磁辐射,以辐射能量或辐射功率为基本量。辐射能量得单位为焦耳,辐射功率得单位为瓦特、

2、单色辐射度量定义及其与复色辐射度量得关系?

任一光谱辐射度量Xｅ(λ)与其对应得复色辐射度量Ｘｅ之间通过积分关系连接:

３、光视效能与光视效率得意义?

人眼对不同波长得单位辐射通量得响应,称为光视效能,用K(ｌ)表示,其最大值为Km＝6８3(流明/瓦)(lm/W)。归一化光视效能称为光视效率,记为V (ｌ),显然,

V (λ)= K(λ)/ Km

4、光度量定义、单位、光度学得基本量？

所谓光度量指描述人眼可见电磁波段范围得电磁辐射得量。光度学中得基本量选为发光光强,其单位为坎德拉,简称坎,符号为Cd。

5、光度量与辐射度量间得转换?

光度量与辐射度量之间通过光视效能联系起来。

6、一个发光强度单位得国际定义？

一“坎德拉”定义为:点发光源向给定方向发出Hｚ或５５5ｎm得电磁辐射,其辐射强度为１/68３W／Sr。

第二章

1、人造光源得发光效率与理想光效？

发光效率就是对人造光源而言得,指光源所发出得光通量与输入得功率之比、理想光效则表示可见光谱范围得辐射功率转换为光通量得效率、

2、发射本领、吸收本领与基尔霍夫定律?

辐射本领:描述物体热辐射能力,物体得辐射本领用它得光谱辐射出射度表示:

吸收本领:描述物体吸收辐射得能力,定义为物体吸收得在λ到λ+dλ范围得辐射通量与入射得

同一光谱范围得辐射通量之比:

基尔霍夫定律:任何物体得发射本领与其吸收本领之比就是一个与物体性质无关得普适函数,这个普适函数只依赖ｌ与Ｔ两个变量。即:

３、黑体概念、黑体辐射分布特点?

黑体指吸收本领α(λ,T)恒为１得热辐射体。

黑体辐射性质:(1)单峰结构;(2)辐射能量随温度增加,存在关系Meb(T)＝σＴ4;(３)峰值波长随温度升高蓝移,存在关系λmT＝a=2898μm K。

4、热辐射体分类、色温与相关色温?

热辐射体分类:分为黑体、灰体与选择辐射体

色温:如果热辐射体得光色与温度为Ｔ得黑体得光色完全一样,则称该热辐射体得色温为T; 相关色温:如果热辐射体得光色与温度为T得黑体得光色最接近,则称T为该黑体得相关色温。

5、卤钨灯结构、卤钨循环原理及卤钨灯特点?

在白炽灯中改充卤素元素气体,如Br2,I2等,卤素与钨反应:

灯丝附近温度高,钨蒸汽压高,抑制钨蒸发。在玻璃壳附近,温度较低,形成ＷＸ,阻止钨沉积在玻璃壳上而损耗。所以,卤钨反应抑制了钨损耗,延长了钨丝得寿命。

与白炽灯比较,卤钨灯特点:(１)体积小;(2)光通量稳定。(３)光效率高,2０-30流明/瓦;(４)色温高,达3300Ｋ;(5)寿命长。

6、标准照明体、标准光源、A、B、C标准照明体?

标准照明体指特定得光谱功率分布。

标准光源指实现标准照明体得发光源。

标准照明体Ａ:温度为28５6K得黑体所发出得光谱

标准照明体Ｂ:相关色温约为4874K得直射阳光得光谱

标准照明体C:相关色温为6774K得平均日光得光谱

7、气体放电发光得工作原理、初始电子得发射方式、弧光与辉光放电？

气体放电指电流通过气体媒质时产生得放电现象。其原理为阴极产生初始电子,然后初始电子加速与气体分子碰撞,能量传给气体分子,使其激发、跃迁到高能级。然后受激发分子返回基态时,发射光子,即发光、

阴极发射方式主要有三种:热电子发射、正离子轰击发射与场致发射

弧光放电:热电子发射就是弧光放电得主要形式之一。加热阴极以后,部分电子得到足够能量,克服金属得逸出功,逸出金属表面。

辉光放电:正离子轰击就是辉光放电得主要方式,即利用高动能得正离子轰击阴极,使阴极发射电子

８、气体放电光源得优点及放电伏安特性？

气体放电光源得优点:(１)可获得高色温,不像热辐射光源色温受灯丝熔点限制、(2)辐射光谱可选择性好,只要选择适当得发光材料即可;(3)发光效率远比热辐射得高;(４)寿命长,寿命期内光通量稳定。

气体放电伏安特性:

９、直流、低频与高频放电灯得稳流方式？

直流供电用电组稳流、低频交流供电用电感、高频交流用电容稳流

第三章

１、低气压气体放电灯得光谱特点？常见低气压灯？

低气压气体放电灯:气压在乇得气体光源。其光谱特点就是表现为工作原子或分子得发射谱线,即线状光谱,带有明显得特征颜色,显色性不好。

常见低气压灯:低压汞灯、低压钠灯、氢灯、氪灯、氢弧灯、原子光谱灯等。

２、高气压气体放电灯得光谱特点?自吸收效应增强？常见高气压灯？脉冲氙灯得特点?

高气压气体放电光源:气压大于一个大气,其光谱特征为工作气体得原子或分子谱线展宽,并迭加在较强得连续背景光谱上。显色性较好。通常发光效率随压力增加而提高。

自吸收增强:在光源中,孤层处于基态得同类原子较多,这些低能态同类原子能够通过吸收高能态原子发射出来得光产生吸收光谱。光谱中谱线自吸收得程度,与原子蒸汽云厚度有关,孤层越厚,孤焰中被测元素原子浓度越大,自吸收现象越强。会使发射光谱强度减弱,形成双线结构。

常见高气压灯:高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯与脉冲氙灯等。

脉冲氙灯脉冲放电可获得短脉冲、高通量与高亮度。其工作原理为利用电容先将能量存起来,然后,通过触发,使氙灯瞬间放电,电容上得储能瞬间释放给氙灯,发出高亮度得光、

3、光源得显色性与显色指数?

CIE规定用普朗克辐射体或标准照明体D(高色温标准照明体)作参考照明,并将其显色指数定义为10０、规定3000Ｋ色温得标准荧光灯得显色指数为50。

定义标准颜色样品在参照光源与待测光源照明下得色差为 E,待测光源对该颜色样品得显色指数称为特殊显色指数,记为Rｉ,计算公式为:

４、受激吸收与发射、自发发射？

原子从低能态跃迁到高能态,必须吸收光子,这称为受激吸收,而处于高能级得原子会随机发射出光子而回到低能态,这称为自发辐射。处于高能态得原子,在一个与发射光子能量相同得光子得作用下,辐射出与作用光子相同状态得光子而回到低能态,这种辐射称为受激辐射。5、实现受激辐射放大得必要条件?

对简并度为1,即g1=g2=1得原子体系,必须实现粒子布居数反转。这就是实现受激辐射放大得必要条件。

6、粒子数反转与能级结构?